一种含银离子活性水及其制备方法技术

本发明专利技术是一种含银离子活性水及其制备方法。其特征是由普通饮料水中加入银剂，使溶液的银离子浓度为０．１～５０μｇ／Ｌ。利用银离子对微生物的高度微动力活性，杀灭残余细菌，保持饮用水在贮存、运输和使用过程中无细菌或减少病菌的数量。由于银离子的灭菌活性极高，饮水消毒所需的含银量极微，且对人体完全无害，为饮水（饮料）卫生提供了理想的处理技术，避免了其它化学消毒保质剂对人体健康的副作用。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种含银离子活性水的特点、制备方法及其应用前景。汽水、果汁水、矿泉水、纯净水等是现代最流行的即用饮品，这些大众饮料受生产水平、加工技术、运输贮存条件的影响，都存在不同程度的卫生问题，有关瓶装饮料细菌超标的事例时有报道。无论这些饮料的细菌污染是发生在生产领域、存贮环节还是在销售过程，对饮用者都可能造成潜在危害。现有的消毒杀菌的物理方法只能解决生产领域的灭菌问题，对流通环节的细菌繁殖起不到防范作用，而化学处理方法多数对人体健康有副作用，有的还会影响饮料的口味或品质，因此公众对饮料中的消毒防腐剂比较敏感，希望能有一种天然的消毒灭菌方法。其实银离子对大多数细菌都有很好的杀菌效果。我国历来就有用银器盛食物的传统，装在银质器皿中的奶或其它营养液可以保存较长时间而不会变坏，银丝制成的纱布和银片也曾用于医学外科中的创伤包扎和封闭手术，处理一些难以治愈的溃疡。但如何最有效地利用银的这个性质，用于饮用水的消毒杀菌，还存在一些理论和技术问题。本专利技术的银离子活性水即是为了满足这些需要。根据对专利文献和书刊资料的检索，目前国内还未提出有关银离子活性水的产品以及制备装置的报道。有关饮用水消毒灭菌的专利有不少，除了化学消毒剂之外，物理杀菌方法主要有紫外线辐照、电解处理、超声消毒、超滤净化等技术。如郑国炉的“饮水消毒净化袋”(公告号817103)，张冲汉的“紫外线饮水消毒器”(公告号913042)，蔡志辉的“饮用水电解消毒机”(公告号335034)。其它关于饮用水处理的专利约有400余件，都属于对水作净化、矿化、磁化、活化、去离子、充氧等方面。关于利用银器在饮水处理上的专利，只有张汉琦的“银离子杯”(公告号934024)，但这项专利属普通银器皿的简单改型，不能用于商品饮料的消毒上。至于对银器或银离子消毒作用的研究，可以找到许多论述，如《109种化学元素浅释》(马舒原、张虎林，化学工业出版社，1988,178页)，《无机化学丛书》(第六卷，科学出版社，1995,548页)和《现代卫生微生物学)》(郁庆福，人民卫生出版社，1995,515页)之中都对银的特殊灭菌作用进行了讨论，肯定了银离子的消毒效果，但并未提供用于饮料消毒保质的具体方案。本专利技术利用银离子对微生物高度杀灭活性的特殊性质，针对饮用水的保存期较长，即开即饮的特点，提出在饮用水中添加银离子，制成含银离子的活性水，达到长期灭菌保质的目的。这种方法可以保持饮料的天然本色，能维持长期保洁无菌的效果，而且生产制造成本也不高，对各类饮用水均能适用。银器能消毒杀菌，这是很早就被人们发现的功用。我国内蒙古一带牧民常用银碗来盛马奶，可长期保存而不易变酸，这是有极少量的银以离子形式溶于水中的缘故。根据国内外学者的研究，银的微动力活性(Oligodynamic actin)很高，即说微量的银溶于水中，无需外力的作用就能扩散到微生物的细胞内部，使微生物吸收和积累这些离子到中毒的程度。据研究发现，银对微生物的毒力作用大于汞、铜等重金属，而又不象其它金属对人体有害。常见的金属对微生物的灭菌效力次序为Ag＞Hg＞Cu＞Cd＞Cr＞Ni＞Pb＞Co＞Zn＞Fe＞Ca可见银的微动力活性非常高，每升水中即使只有Ag+离子2×10-11g也能使大多数细菌死亡。故普通银器盛水所溶出的痕量银对食物也具有保鲜作用。在游泳池水中加入很少量的银盐就会发挥良好的杀菌效果，而且对人体无害。能用于饮水消毒的银的类型比较多，如电解银、胶态银、烧结氧化银、硝酸银、碘化银、磺胺嘧啶银、蛋白银等等。它们的消毒效果主要决定于在水中溶解的银离子含量。其中纯银的溶解度最小，胶态银、碘化银溶解性中等，银盐的溶解度较高。银不是构成生物体的必要元素，在一般含量情况下的银对人体也无毒害。据中国中医学的研究，银性辛寒无毒，中医以银箔入药，其药性归心、肝、肺经，功能安神、镇静，可治惊痫、心悸、失眠，消风牙痛痉症(《中国矿物药图鉴》，扬松年主编，上海科技文献出版社，1990,113页)。为了检验银的灭菌消毒效果，可以用大肠埃希氏菌(Escherichia Coli)作为标准。大肠埃希氏菌对各种消毒剂的耐受力比一般肠道致病细菌为高，如霍乱弧菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌、布氏杆菌等都比大肠埃希氏菌易杀死，所以用大肠埃希氏菌检验灭菌效果比较保险。下表是在水中加入Ag+0.05mg/L时对天然水的消毒杀菌效果。表1Ag+对天然水的长期杀菌效果 注原水中含大肠埃希氏菌1000个/mL银杀菌的机理来自银离子对硫的高度亲和性。在含银离子的水中，银对微生物组织中的含硫氢基(-SH)酶的亲和力很强，可以生成不可逆的硫银化合物，它束缚住了-SH基，使它不能参与氧化还原反应，干扰了微生物的呼吸作用，导致细菌缺氧死亡。反应的模式为Goetz认为104个Ag+离子就能杀死1个酵母细菌。1μg银含有5×1015个Ag+，就能杀灭5×1011个酵母菌。依此类推，杀灭水中肠道微生物所需的银离子量是极其微少的。日本Sawamura报道，银离子浓度10-6～10-8克分子量/升(即1～108μg/L)可在半小时内把水中的大肠埃希氏菌完全杀死，并发现在水中银离子浓度在10-10～10-16克分子量/升就有杀菌作用，这与其它报道的最低杀菌含量2×10-11g/L是基本吻合的。虽然痕量银离子也具有杀菌效果，但银离子含量较高时，杀灭同样数目细菌所需的时间较短，这就是浓时积关系(即消毒效果与浓度和时间的乘积成正比)。对于用作饮用水的银离子活性水，从产品出产到最终饮用，一般存放时间在一周至一月之间，所以消毒的有效时间是比较长的，这就有利于减低银离子含量并达到同样的灭菌效果。按照饮料水保存时间中的灭菌效果(99％)作标准，含银离子饮用水的银离子含量不应低于0.1μg/L。本专利技术的内容是关于含银离子活性水的特点与制备方法，其要点是在普通饮用类水中添加银离子而成，经处理后的水中的银离子含量应在饮用水容许含银量(50μg/L)以下，并高于银离子灭菌的最低有效浓度(0.1μg/L)。以上含银离子溶液的浓度范围是很大的，这是由于确定杀菌所用的试验时间范围很大(10分钟至2个月)和消毒标准不同(如采用杀菌效率99％还是99.9％)引起的，根据试验和文献记载，以杀灭99.9％的大肠埃希氏菌为标准，当银离子浓度为30μg/L时需5小时，当银离子浓度为10μg/L时的时间是16小时，当银离子浓度1μg/L时是170小时。考虑饮用类水的保存期最短为1天，最长1个月，平均保存一周，则达到消毒杀菌(效率99.9％)所需要的银离子浓度最低为1μg/L，最高取用20μg/L，一般可以选择5～10μg/L。所以本专利技术建议的含银离子饮用水的最佳银离子浓度为1～20μg/L。一种优选的制造含银离子活性水的方法是在饮用类水之中，直接添加银制剂，使溶液中的银离子含量控制在最佳浓度范围内，例如采用以下三个配方1)，1立方米水中加入碘化银(AgI,25℃时的溶解度为56μg/L)0.015～0.03g，使配成水溶液中Ag+离子含量为8-15μg/L。2)，1立方米水中加入胶态银或蛋白银0.05～0.1g，胶态银中含银量为30％，使配成的水溶液中银离子含量在10～20μg/L。3)，1立方米水中加入硝酸银或碳酸银0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含银离子活性水，特别是含银离子活性饮料水，是由普通饮料水中加入银离子制成，其特征是含银水溶液的银离子浓度在５０μｇ／Ｌ以下，并高于０．１μｇ／Ｌ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程根伟，
申请(专利权)人：中国科学院，水利部成都山地灾害与环境研究所，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]